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Künstliche Intelligenz

Alphagenome: Deepmind KI analysiert Auswirkungen von DNA-Veränderungen


Als Wissenschaftler 2003 zum ersten Mal das menschliche Genom sequenzierten, enthüllten sie den vollständigen Satz von DNA-Anweisungen, die einen Menschen ausmachen. Damals war noch nicht klar, was all die drei Milliarden genetischen Buchstaben genau tun.

Mit Alphagenome hat Google Deepmind jetzt nach eigenen Angaben einen großen Schritt zum Verständnis des genetischen Codes gemacht. Alphagenome ist ein KI-Modell, das vorhersagt, welche Auswirkungen kleine Veränderungen in der DNA auf eine Reihe von molekularen Prozessen haben: zum Beispiel, ob ein Gen öfter oder seltener abgelesen wird. Genau solche Fragen sind es, die Biologinnen und Biologen regelmäßig in Laborexperimenten zu beantworten versuchen.

„Wir haben zum ersten Mal ein einziges Modell geschaffen, das die vielen verschiedenen Herausforderungen vereint, die mit dem Verständnis des Genoms verbunden sind“, sagt Pushmeet Kohli, Deepminds Vizepräsident für Forschung.

Vor fünf Jahren veröffentlichte die KI-Abteilung von Google Alphafold, eine Technologie zur Vorhersage der 3D-Form von Proteinen. Diese Arbeit wurde im vergangenen Jahr mit dem Nobelpreis ausgezeichnet. Sie legte außerdem die Basis für die Ausgründung des wirkstoffentwickelnden Unternehmens Isomorphic Labs und auch für einen Boom von Unternehmen, die hoffen, dass KI in der Lage sein wird, neue Medikamente vorzuschlagen.

Alphagenome ist jetzt ein Versuch, die Arbeit der Biologinnen und Biologen zu verbessern. Es soll helfen, grundlegende Fragen zu beantworten, wie die Veränderung von DNA-Buchstaben die Genaktivität beeinflusst und wie sich genetische Mutationen letztendlich auf unsere Gesundheit auswirken.

„Wir haben diese drei Milliarden Buchstaben der DNA, aus denen ein menschliches Genom besteht, aber jeder Mensch ist etwas anders, und wir verstehen nicht ganz, was diese Unterschiede bewirken“, sagt Caleb Lareau, der als computationaler Biologe am Memorial Sloan Kettering Cancer Center, der schon früh Zugang zu Alphagenome hatte. „Dies ist das bisher leistungsfähigste Werkzeug, um das zu modellieren.“

Von Google heißt es, dass Alphagenome für nicht-kommerzielle Nutzer kostenlos sein wird. Des Weiteren sollen alle Details des Modells in Zukunft veröffentlicht werden. Laut Kohli prüft das Unternehmen Optionen, um „die Nutzung dieses Modells durch kommerzielle Einrichtungen“, wie Biotech-Unternehmen, zu ermöglichen.

Lareau zufolge werden mit Alphagenome bestimmte bisher im Labor durchgeführte Experimente künftig virtuell am Computer durchführbar. Bei Untersuchungen von Menschen, die ihre DNA für Forschungszwecke gespendet haben, werden beispielsweise oft Tausende von genetischen Unterschieden festgestellt, von denen jeder die Wahrscheinlichkeit, dass eine Person an einer Krankheit wie Alzheimer erkrankt, leicht erhöht oder verringert.

Lareau sagt, dass die Software von Deepmind verwendet werden könnte, um schnell Vorhersagen darüber zu treffen, wie jede dieser Varianten auf molekularer Ebene funktioniert, was ansonsten zeitaufwändige Laborexperimente erfordern würde. „Man erhält diese Liste von Genvarianten, aber dann möchte ich verstehen, welche davon tatsächlich etwas bewirken, und wo kann ich eingreifen“, sagt er. „Dieses System bringt uns näher an eine gute erste Vermutung darüber, was eine Variante bewirkt, wenn wir sie bei einem Menschen beobachten.“

Man darf allerdings nicht erwarten, dass Alphagenome über einzelne Personen sehr viel vorhersagen kann. Es bietet zwar Anhaltspunkte für die molekularen Details der Genaktivität, aber keine 23andme-ähnlichen Offenbarungen über die Eigenschaften oder die Abstammung einer Person.

„Wir haben Alphagenome nicht für die Vorhersage des persönlichen Genoms entwickelt oder validiert, eine bekannte Herausforderung für KI-Modelle“, heißt es in einer Google-Erklärung. Das KI-System basiert auf der sogenannten Transformer-Architektur, die bei Google entwickelt wurde und auch große Sprachmodelle wie GPT-4 antreibt. Dieses Modell wurde auf Unmengen von experimentellen Daten trainiert, die von öffentlichen wissenschaftlichen Projekten stammen.

Laut Lareau wird das System die tägliche Arbeit seines Labors nicht grundlegend verändern, könnte aber neue Arten der Forschung ermöglichen. Zum Beispiel stoßen Ärzte manchmal auf Patienten mit sehr seltenen Krebsarten, die mit unbekannten Mutationen behaftet sind. Alphagenome könnte Aufschluss darüber geben, welche dieser Mutationen das eigentliche Problem verursachen, und so möglicherweise einen Hinweis auf eine Behandlung geben.

„Ein Kennzeichen von Krebs ist, dass bestimmte Mutationen in der DNA dazu führen, dass die falschen Gene im falschen Kontext exprimiert werden“, sagt Julien Gagneur, Professor für Computermedizin an der Technischen Universität München. „Diese Art von Instrumenten hilft uns dabei, herauszufinden, welche Mutationen die richtige Genexpression stören.“

Der gleiche Ansatz könnte für Patienten mit seltenen genetischen Krankheiten gelten, von denen viele nie erfahren, woher ihre Krankheit kommt, selbst wenn ihre DNA entschlüsselt wurde. „Wir können ihre Genome vorliegen haben, aber wir wissen nicht, welche genetischen Veränderungen die Krankheit verursachen“, sagt Gagneur. Seiner Meinung nach könnte Alphagenome Medizinern einen neuen Weg zur Diagnose solcher Fälle eröffnen.

Einige Forscher streben an, mithilfe der KI ganze Genome von Grund auf neu zu entwerfen und neue Lebensformen zu schaffen. Andere denken, dass die Modelle dazu dienen werden, ein vollständig virtuelles Labor für Medikamentenstudien zu schaffen. „Mein Traum wäre es, eine virtuelle Zelle zu simulieren“, sagte Demis Hassabis, CEO von Google DeepMind, dieses Jahr.

Kohli nennt Alphagenome einen „Meilenstein“ auf dem Weg zu einem solchen System. „Alphagenome wird vielleicht nicht die ganze Zelle in ihrer Gesamtheit modellieren … aber es beginnt, Licht auf die breitere Semantik der DNA zu werfen.“

Dieser Beitrag ist zuerst bei t3n.de erschienen.


(jle)



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Oracle: OCI-Cloud abseits vom öffentlichen Internet


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Oracle führt das neue Cloud-Angebot Oracle Compute Cloud@Customer Isolated ein. Das Produkt soll im Laufe des Jahres verfügbar werden. Damit folgt der Anbieter einem Weg, den er bereits mit seinen Oracle Cloud Infrastructure (OCI) speziell für den öffentlichen Sektor einschlug, denn die neue Cloud@Customer Isolated soll besonders souverän sein. Konkret heißt das: Die Rechen-Cloud soll sich vom öffentlichen Internet getrennt betreiben lassen.

Oracle legt schon seit 2023 einen Fokus auf die Anforderungen, die insbesondere Organisationen außerhalb der USA an die Cloud-Compliance stellen. Die EU Souvereign Cloud soll Datenlagerung nach Vorgaben der diversen EU-Datenschutzverordnungen ermöglichen, die Government-Cloud soll – noch einmal sicherer – Regierungs- und KRITIS-Anforderungen erfüllen.

Beides bieten AWS und Microsoft ebenfalls in ähnlicher Form an: Als Vehikel für das Angebot dienen in der EU aufgestellte Rechenzentren, die sich laut Betreiber auch rechtlich unter EU-Gesetzen und nicht unter dem amerikanischen CLOUD-Act befinden, mit dem Kunden das Herausgeben ihrer Daten an die US-Regierung befürchten müssen. Um für Vertrauen zu sorgen, setzt Oracle auf On-Premises-Angebote.



Die isolierte Compute-Cloud weist kaum Verbindungen zurück nach Oracle auf – nur die Oracle-Entwickler müssen den Service natürlich ab und zu patchen. Im schlimmsten Fall wären hier also noch Supply-Chain-Attacks möglich.

(Bild: Oracle)

Jetzt gesellt sich die Compute Cloud zu den als besonders sicher beworbenen Angeboten. Der Service soll das Datensilo auf Rechenvorgänge trimmen und Oracle gibt ihn nun auch als @Custumer-Isolated-Version aus. Die Fähigkeiten sind dieselben wie bei Compute-Cloud@Customer. Er lässt sich als einzelnes Rack im eigenen Rechenzentrum einrichten – Oracle bietet direkt einen Fast-Start-Support an, der die Bereitstellung innerhalb von sechs bis acht Wochen ermöglichen soll – und anschließend zu einer Isolated Region ausweiten, also einer ganzen On-Premises-OCI. Gänzlich unabhängig werden Organisationen damit aber nicht – auf technische Updates und den Support von Oracle sind sie weiterhin angewiesen.

Das Angebot kann für Unternehmen mit besonders sensiblen Workloads interessant sein, als Kundengruppe hat Oracle aber mehr die staatlichen Akteure im Blick. Insbesondere den Verteidigungssektor. Ein erster Kunde ist dementsprechend die Defence Science and Technology Agency (DSTA) Singapurs, die eine Isolated Region für das Verteidigungsministerium und die Singapure Armed Forces (SAF) bezieht.

Isolierte Cloud-Infrastruktur ist für das Militär besonders interessant, weil sie sich missionsspezifisch aufbauen lässt. Damit lässt sich die Komplexität des Netzwerks reduzieren, in dem beispielsweise Edge-Daten gesammelt und ausgewertet werden. Die Komplexität der eigenen Infrastruktur zu reduzieren, hat unter militärischen Gesichtspunkten eine so hohe Priorität, weil dadurch zum einen weniger Angriffspunkte bestehen und sich zum anderen so ein besserer Blick auf taktisch tatsächlich relevanten Informationen einstellt.


(kki)



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Neue Sammelklage: Apples KI-Verzögerung soll Aktienkurs bremsen


Auf Apple kommt ein neues Verfahren zu: Ein Apple-Aktionär verklagt den Konzern wegen möglicher Verstöße gegen das US-Wertpapierrecht, die Apple durch die Verzögerung angeblich begangen hat. Der Kläger strebt eine Sammelklage an, damit sich weitere Betroffene anschließen können.

In „Tucker v. Apple“ geht es um die Frage, ob Apple zu Siri falsche Angaben gemacht hat und damit letztlich Aktionären schadete. Denn deren Anteilsscheine hatten nach Apples Einräumung der Probleme zunächst sichtbar nachgelassen. Da das Thema KI die Kurse stark bewegt, sieht sich der Kläger um Schadenersatz bemüht. Die Klage ist nicht nur gegen Apple gerichtet, sondern auch persönlich gegen Apple-Chef Tim Cook, Ex-Finanzchef Luca Maestri und den neuen Finanzchef Kevan Parekh.

Der Kläger Eric Tucker wirft dem Unternehmen vor, Investoren über die Verfügbarkeit fortschrittlicher KI-Funktionen für sein iPhone 16 getäuscht zu haben. In der Klageschrift wird dargelegt, wie Apple diese Funktionen während seiner Entwicklerkonferenz WWDC 2024 irreführenderweise beworben hat, obwohl – so sieht es Tucker – kein funktionsfähiger Prototyp vorgelegen habe, was nach der Ankündigung von Verzögerungen zu erheblichen Kursverlusten führte. Die Klage fordert Schadenersatz für Anleger, die zwischen dem 10. Juni 2024 und dem 9. Juni 2025 Apple-Wertpapiere erworben haben. Hätte die Klage Erfolg, wären also zahlreiche Aktionäre betroffen.

In der Klage berufen sich Tucker und seine Anwälte unter anderem auf die Berichterstattung zur verschobenen „kontextsensitiven Siri“. Apples Management selbst hatte zuletzt behauptet, die Technik sei „keine Vaporware“ und durchaus vorführbereit gewesen. Allerdings entschied sich der Konzern dafür, eine andere Iteration der Software zu verfolgen.

Neben dem persönlichen Kontext für Siri wollte Apple auch eine Steuerung von Apps durch die Sprachassistentin sowie das Auslesen des Bildschirms implementieren – letzteres wird nun zunächst per Screenshot umgesetzt, auch mithilfe von ChatGPT.

Apple ist bereits mit Sammelklagen wegen der ins kommende Jahr verzögerten neuen Siri-Funktionen konfrontiert. Bislang ging es dabei aber vor allem darum, dass Nutzer dem Konzern irreführende Werbung vorwerfen: Sie hätten, sagen sie, kein neues iPhone erworben, wenn sie gewusst hätten, dass die verbesserte Sprachassistentin fehlt.


(bsc)



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2Lock: Regensburger Startup zeigt smartes Nabenschloss für E-Bikes


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Auf der Eurobike in Frankfurt stellen neben den Branchenriesen auch zahlreiche kleine Unternehmen ihre Neuheiten vor. Mittendrin ist in diesem Jahr das Regensburger Startup 2Lock, das ein integriertes Nabenschloss für E-Bikes entwickelt hat.

Das 2Lock-Schloss steckt, optisch unauffällig, in der Vorderradnabe. Die primäre Sicherung ist die Wegfahrsperre, die verhindert, dass das Rad sich dreht. Die Konstruktion verhindert, dass das Schloss während der Fahrt blockiert, es kann ausschließlich im Stillstand verriegeln. Die Bewegungssensoren im Rad sollen, so das 2Lock-Konzept, zudem einen lauten akustischen Alarm auslösen, wenn das System einen Diebstahlversuch erkennt, der nur durch das entsprechende Kommando mit dem Smartphone beendet werden kann. Die entstehende Aufmerksamkeit soll Langfinger ebenfalls abschrecken.

Neben der Wegfahrsperre ist das zweite zentrale Element von 2Lock die Ausbausperre. Ist das Schloss verriegelt, lässt sich das Vorderrad nicht mehr auf normalen Wege ausbauen. Um es zu entfernen, müsste man die Achse ausbohren oder die Gabel zerstören – beides ist mit viel Aufwand verbunden und damit für Fahrraddiebe einigermaßen unattraktiv.

Das 2Lock-Schloss wird in ein bestehendes E-Bike-System integriert. Der jeweilige Hersteller baut die entsprechenden Funktionen dafür in der App zum Rad ein, die für die allermeisten E-Bikes ohnehin bereits dazu gehört. Eine eigene App für die Ver- und Entriegelung gibt es nicht, diese Funktion wird in die jeweilige Hersteller-App integriert. Der Nachteil dabei: Nachrüsten lässt sich das 2Lock-Schloss kaum, separat verkauft wird es nicht.

Zu den Partnern, die 2Lock bereits gewinnen konnte, zählen der bayerische Radhersteller Hepha sowie das estnische Unternehmen Comodule, das IoT-Module zur digitalen Vernetzung von E-Bikes entwickelt. Comodule integriert das 2Lock-Schloss in sein Ökosystem, das mittlerweile auch von Yamaha für deren PW-Link-System verwendet wird. Hepha baut das Nabenschloss in das 3000 Euro teure Trekking-E-Bike Urban 8 ein, das der Hersteller ebenfalls in Frankfurt auf der Eurobike präsentierte.


(sht)



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